Электрические машины

ИА Neftegaz.RU. Для привода исполнительных механизмов буровых установок серийного производства используются следующие виды электрических машин:

— асинхронные электродвигатели с фазным ротором;

— асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором;

— электродвигатели постоянного тока;

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором мощностью до 75 кВт, напряжением 380 В используются для привода разнообразных вспомогательных механизмов; они являются электротехническими изделиями общепромышленного применения. Остальные электрические машины, используемые в приводе спускоподъемного агрегата, буровых насосов, ротора и регулятора подачи долота, являются либо модификациями машин единых серий, разработанными с учетом условий эксплуатации на буровых установках, либо разработаны специально для применения в буровом электроприводе. Электродвигатели приспособлены для монтажа и транспортировки в полевых условиях, устанавливаются на фундаментной плите, исполнение — горизонтальное, на щитовых подшипниках качения (1М 1001 — ГОСТ 2479), с одним свободным рабочим концом вала.

Режим работы машин — продолжительный S1 при работе с насосом, ротором и регулятором подачи долота; повторно-кратковременный с частыми пусками S5 или перемежающийся S6 (ГОСТ 183-74) при работе с лебедкой спускоподъемного агрегата.

Особенности условий эксплуатации различных типов электрических машин приведены выше (см. табл. 35).

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели серии АКБ (АОКБ) и АКСБ с фазным ротором предназначе-ны для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6000 В. Охлаждение двигателей — воздушное, в режиме самовентиляции, способ охлаждения 1СА01 (ГОСТ 20459-75).

Структура условного обозначения: А — асинхронный; О — обдуваемый; К — с контактными кольцами (фазным ротором); С — специальный;

У2 (УХЛ2) — климатическое исполнение и категория размещения. Цифрами указывается условное обозначение габарита, длина сердечника статора (см); число полюсов (у АКСБ — дополнительно напряжение (кВ). В обозначении 4АОКБ-450Х-6УХЛ2: 4 — порядковый номер серии; 450 — высота оси вращения (мм), Х — условная длина двигателя.

Технические данные. Электродвигатели АКБ 13-62-8У2 и 4АОКБ-450Х-6УХЛ2 предназначены для привода механизмов с перемежающейся нагрузкой, частыми и тяжелыми условиями пуска, а также механизмов, требующих регулирования частоты вращения; используются для привода лебедки. Пуск двигателя осуществляется от полного напряжения сети при включенном в цепь ротора пусковом сопротивлении; правое и левое вращение осуществляется из состояния покоя.

Расположение коробки выводов — слева, если смотреть со стороны приводного механизма. По просьбе заказчика двигатели могут изготавливаться с расположением коробки выводов с правой стороны, что должно оговариваться при заказе.

Двигатели АОКБ имеют встроенные электронагреватели.

Электродвигатели АКСБ предназначены для привода насосов буровых установок с регулированием частоты вращения в диапазоне 1:2 при номинальном моменте по схеме вентильного каскада.

Основные технические данные электродвигателей при номинальном режиме приведены в табл. 38, габаритные размеры — на рисунке.

Габаритные размеры, асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью 315? 1000 кВт

а — АКБ 13-62-8; б — АКСБ 15

При заказе необходимо указать тип двигателя, расположение коробки выводов статора, номер технических условий (ТУ 16-510.321-79 для АКБ, ТУ 16-88 (ИАЕГ.528232.002ТУ) для АОКБ, ТУ 16-511 для АКСБ).

Изготовитель электродвигателей АКБ и АОКБ: Петербургский опытный электромашиностроительный завод

189631 г. Санкт-Петербург, ПО Металлострой

тел. 265-43-37 телеграф ФАЗА, телетайп АТ 321621

электродвигателей АКСБ: Тираспольский завод «Электромаш» 278000 г. Тирасполь, ул. Сакриера, 1

тел. 3-32-59 телеграф Альфа, телетайп АТ 315251,

факс (04233) 5-19-20

Синхронные электродвигатели

Синхронные электродвигатели трехфазного тока с бесщеточной системой возбуждения предназначены для привода лебедок (с промежуточной электромагнитной муфтой) и насосов буровых установок. Специальная электрическая машина типа СМБО обеспечивает также работу в генераторном режиме и может быть использована для питания главных электроприводов и вспомогательного электрооборудования буровых установок. Охлаждение воздушное в режиме самовентиляции по замкнутому циклу с воздухоохладителем типа «воздух-воздух», расположенным сверху корпуса двигателя. Способ охлаждения машин — 1СА01 (ГОСТ 20459-75).

Не включены данные синхронного электродвигателя СДБО-99/44-8УХЛ2 с номинальным напряжением 10 кВ (они идентичны СДБО-99/42-8УХЛ2 за исключением тока статора — 34 А; напряжения и тока возбуждения — 37 В и 142,5 А, массы — 5020 кг, длины — 1995 мм), а также машины СМБО в генераторном режиме.

Структура условного обозначения: С — синхронный; Д — двигатель (М — машина); Б — бесщеточный; О — обдуваемый; 99 — наружный диаметр сердечника статора (см); 42 — длина сердечника статора с каналами (см); 8 — число полюсов; УХЛ2 — климатическое исполнение и категория размещения. Для СМБО: 15 — условное обозначение габарита; 49 — длина сердечника статора с каналами (см).

Технические данные. Режим работы двигателя при работе с насосом — продолжительный, с лебедкой — перемежающийся. Двигатель допускает правое и левое вращение. Изменение направления вращения — только из состояния покоя.

Основные технические данные в номинальном режиме приведены в табл. 39, габаритные размеры — на рисунке.

Габаритные размеры синхронных электродвигателей (а) и шкафа управления (б)

Конструкция. Управление возбуждением машины осуществляется с помощью автоматического регулятора. Кроме того, предусмотрено управление возбуждением вручную, а также резервное возбуждение в качестве аварийного.

Вращающийся полупроводниковый преобразователь выполнен по трехфазной нулевой схеме на неуправляемых вентилях и устанавливается на опоре якоря возбудителя концентрично относительно вала.

Электродвигатель поставляется комплектно со шкафом управления, представляющим собой сварную конструкцию с двухсторонним обслуживанием. В нижней части шкафа расположены электронагреватели и трансформатор резервного питания, остальной объем занимают блоки электронной схемы управления и коммутационная аппаратура.

Габаритные размеры шкафа: ширина — 800 мм, глубина — 400 мм, высота — 1600 мм, масса не более 150 кг.

При формулировании заказа необходимо указать наименование и тип машины, номер технических условий (для СДБО-ТУ 16-528.292-84; для СМБО — ТУ 16-512.492-81).

Изготовитель: Сафоновский электромашиностроительный завод

215700 г. Сафоново Смоленской обл., ул. Строителей, 25

тел. 4-16-70, телеграф Чайка, телетайп АТ 781513,

факс (1095)291-42-81, телекс 411391 МЕТР СУ

Электродвигатели постоянного тока

Электродвигатели постоянного тока предназначены для привода основных механизмов буровых установок (лебедки, буровых насосов, ротора, устройства подачи долота), работа которых требует регулирования частоты вращения в широких пределах, частых реверсов и сопровождается большими кратковременными перегрузками по току при условии, что среднеквадратичный ток не превышает номинальный. Регулирование частоты вращения от нуля до номинальной производится изменением подводимого напряжения, а от номинальной до максимальной — током возбуждения.

Охлаждение двигателей — воздушное с принудительной вентиляцией от вентилятора типа «наездник» (для наземных буровых установок) или по замкнутому циклу через воздухоохладитель (для морских буровых установок). Способ охлаждения соответственно 1CAO1 или 1CW 37А86 (ГОСТ 20459-75).

Наряду с электродвигателями, предназначенными для наземных буровых установок, рассмотрены их модификации, используемые в морском бурении. В связи с большим разнообразием условных обозначений и конструктивных исполнений электродвигатели рассмотрены по группам. Все электродвигатели рассчитаны на питание от статических преобразователей, при этом амплитудное значение переменной составляющей тока якоря не должно превышать 7% от номинального.

Основные технические данные электродвигателей при номинальном режиме приведены в табл. 40, габаритные размеры — на рисунке.

В основном аналогичные данные у электродвигателя 4ПП-450280М2 (1000/1250 мин-1, КПД — 93,9%, масса — 4,65 т).

Электродвигатели серии 4П. Структура условного обозначения: 4 — порядковый номер серии;

П — двигатель постоянного тока; С — специальный для наземных буровых установок (для морских установок вместо С вводится М); 450 — габарит по ЕСКД; далее указывается номинальная мощность, климатическое исполнение и категория размещения. Пример: 4ПС-450-710-УХЛ2, 4ПМ-450-1000-ОМ2.

Для регуляторов подачи долота используют двигатели с иной структурой условного обозначения: 4 — порядковый номер серии; П — двигатель постоянного тока; Ф — защищенное исполнение с независимой вентиляцией (или П — продуваемое; О — обдуваемое с внутренней циркуляцией воздуха); 2Б — для буровых установок; 250 (280) — габарит; М(S) — условная порядковая длина сердечника якоря (М — вторая, S — первая), климатическое исполнение и категория размещения. Пример: 4ПФ2Б-280МУХЛ2.

Кроме этого:  Wow для delphi ds150e установка программы

Особенности конструкции и технических данных. Конструктивное исполнение по способу монтажа — 1М1001. Двигатели для регуляторов подачи долота (мощностью 55, 75 и 90 кВт) допускают работу в повторно-кратковременном режиме при условии, что среднеквадратичный ток не должен превышать номинальный за 10 мин работы. Способ охлаждения двигателей для наземных буровых установок — 1С06, для морских — 1С0555 (ГОСТ 20459-75). Для электродвигателя 4П02Б-280МОМ2 вентиляция осуществляется по замкнутому циклу без забора внутреннего воздуха извне.

Для электродвигателей серии 4ПС допускаются следующие внешние воздействия: вибрация и тряска основания с частотой 5 Гц и амплитудой 1,5мм или частотой 16,7 Гц и амплитудой 0,3 мм; одиночные удары с ускорением до 2,5 g при частоте повторения до 600 раз в год; крен и дифферент до 30 во время работы и до 120 при неработающем двигателе.

Для электродвигателей 4ПМ вибрация основания допускается с частотой до 35 Гц и виброуско-рением до 0,5 g; крен — до 7? и дифферент — до 5? во время работы двигателя.

Окружающая среда для двигателей, используемых на морских буровых установках — взрывоопасная категории 11А, группы ТЗ (ГОСТ 12.1.011-78). Для электродвигателей 4ПП и 4ПО параметры качки при работе следующие:

При формулировании заказа необходимо указать наименование и тип двигателя, исполнение по способу монтажа и номер технических условий (для 4ПС — ТУ 16-89 ИАЕГ 529.113.022ТУ, для 4ПМ — ТУ 16-19 ИАЕГ 529.117.002ТУ, для 4ПФ, 4ПП и 4ПО — ТУ 16-88 ИЖДЦ 527.513-013ТУ).

Изготовитель электродвигателей 4ПМ, АПС — Санкт-Петербургское

производственное электромашиностроительное объединение «Электросила»

196006 г. Санкт-Петербург, Московский пр., 158

тел. 297-96-50 телеграф МОТОР, телетайп АТ 322177

остальных — НПО «Электромашина»

310016 г. Харьков, ул. Муранова, 106

тел. 72-88-27 телеграф ВАЛ, телетайп АТ 125422

Электродвигатели серии Д предназначены для работы в подъемно-транспортных механизмах, электроприводах металлургических агрегатов и экскаваторов в условиях повышенной влажности, запыленности и вибрации; на буровых установках применены в приводе ротора. Характеризуются высокой кратностью пусковых и вращающих моментов и широким диапазоном регулирования частоты вращения.

Структура условного обозначения: Д — условное обозначение серии; Э — экскаваторное исполнение; 816 — габарит; ХЛ1 — климатическое исполнение и категория размещения.

Особенности конструкции и технических данных. Приведенные технические данные (см. табл. 40) относятся к защищенному исполнению с независимой вентиляцией в продолжительном режиме ПВ = 100 %.В повторно-кратковременном режиме ток двигателя составляет: при ПВ = 60 % — около 125 %, при ПВ=40 % — около 150 % тока продолжительного режима. Возбуждение — параллельное, увеличение номинальной частоты вращения допускается путем уменьшения тока в параллельной обмотке в 2 раза (при этом максимальный вращающий момент составляет до 0,64 от номинального).

При заказе необходимо указать: тип двигателя, напряжение, климатическое исполнение и категорию размещения, систему возбуждения, мощность в номинальном режиме, частоту вращения, исполнение с одним концом вала (исполнение с двумя концами вала не оговаривается).

Изготовитель: Научно-производственное электромашиностроительное

109280 г. Москва, ул. Ленинская слобода, 26

тел. 275-14-72 телеграф ДИНАЗ, телекс АТ 112290,

Электродвигатель МПЭ-500-500 предназначен для работы на буровых установках и экскаваторах. В условном обозначении: М — машина; П — постоянного тока; Э — экскаваторная; 500 — но-минальная мощность (кВт); 500 — частота вращения (мин-1).

Модернизированный вариант этого электродвигателя выпускается под обозначением П245048ЛУХЛЗ, где П — машина постоянного тока; 245 — габарит; Л — условная порядковая длина сердечника якоря; УХЛЗ — климатическое исполнение и категория размещения.

Изготовитель: ЛПЭО «Электросила»

196006 г. Санкт-Петербург, Московский пр., 158

тел. 279-96-50 телеграф МОТОР, телетайп АТ 322177

Электродвигатель ДПЭ 99/85-6КМ2 для установок морского (исполнение М2) и наземного (УХЛ2) бурения выполняется с двумя концами вала: один приводной для соединительной муфты, второй для подвода воздуха к шинно-пневматической муфте (через центральное отверстие вала диаметром 40 мм). Вентиляция — принудительная, по разомкнутому циклу. Внешний вентилятор обеспечивает избыточное давление в оболочке двигателя на входе не менее 1250 Па при расходе воздуха не менее 4,5 мз/с, что позволяет обеспечить взрывозащиту уровня «повышенная надежность против взрыва» (вид взрывозащиты «продувка оболочки под избыточным давлением»),

Возбуждение двигателя — независимое, от сети постоянного тока напряжением 110 или 220 В.

Режим работы — продолжительный или повторно-кратковременный с ПВ = 60 %. Кратковременная перегрузка по току якоря в течение 15 с при основной частоте вращения должна быть 125 %, при максимальной — 80 %, отключаю-щая — 150 % от номинального значения. Двигатель допускает длительную работу с током якоря 115 % номинального значения.

Степень защиты — 1Р54, исполнение 1М 1109 (ГОСТ 2479-79).

Изготовитель: НПО «Уралэлектротяжмаш»

620040 г. Екатеринбург, ул. Фронтовых бригад, 22 тел. 34-28-41 телеграф УДАР, телетайп АТ 221209,

факс (3432) 34-06-05

Электромагнитные муфты и тормоза

На буровых установках применяются электромагнитные тормоза и муфты двух типов: индукционные (со связью через магнитное поле) и ферропорошковые (с электромеханической связью).

Электромагнитный тормоз типа ЭМТ-4500 У1 с водяным охлаждением предназначен для интенсивного торможения барабана лебедки буровой установки при операциях спуска инструмента и обсадной колонны. Тормоз обеспечивает интенсивность и плавность торможения с регулируемой величиной тормозного момента путем изменения тока возбуждения.

Электромагнитный порошковый тормоз ТЭП 45 имеет аналогичное назначение и принцип управления; кроме того, тормоз обеспечивает удержание на весу спускаемого груза, что позволяет использовать его в качестве пассивного регулятора подачи долота.

Электромагнитная муфта типа ЭМС-750У2 представляет собой электрическую машину, предназначенную для передачи крутящего момента от синхронного электродвигателя к лебедке буровой установки, а также для оперативного управления приводом лебедки и защиты спускоподъемного агрегата от динамических перегрузок. Величина передаваемого момента плавно изменяется путем регулирования тока возбуждения.

Структура условного обозначения: ЭМС (ЭМТ) — электромагнитная муфта скольжения (электромагнитный тормоз); номинальный передаваемый (тормозной) момент (кг?м); климатическое исполнение и категория размещения. ТЭП 45 — тормоз электромагнитный порошковый;

нормальный тормозной момент (кН?м).

Техническая характеристика приведена в табл. 41, условия эксплуатации — см. табл. 35. Форма исполнения тормоза по монтажу JM1001, способ охлаждения JCW97 (ГОСТ 20459-87).

В комплекте с электромагнитным тормозом поставляется охладительная установка, имеющая устройство, обеспечивающее паровой подогрев воды в зимнее время. Высота бака охладительной установки — 2696 мм, диаметр — 1300 мм, длина (с насосом и электродвигателем А 42-2) — 1900 мм.

Электромагнитный порошковый тормоз использует железный порошок марки ПР-Ж1 ТУ 14-1-3337-82.

Тормоз ТЭП 45 должен выдерживать в течение 2 мин без повреждения и остаточных деформаций повышение частоты вращения до 600 мин-1, тор-моз ЭМТ 4500 — до 750 мин-1.

Шкафы управления электромагнитными муфтами и тормозами, обеспечивающие регулирование тока возбуждения, рассмотрены в разделе «Комплектные устройства управления».

При формулировании заказа указывается условное обозначение тормоза или муфты и номер технических условий (ТУ 16-538.147-72 для ЭМТ 4500 У1; ТУ 16-538.186-80 для ТЭП 45; ТУ 16-538.160-72 для ЭМС 750 У2).

Изготовитель: Карпинский электромашиностроительный завод НПО

624480 г. Карпинск Свердловской обл., ул. Карпинского, 1 тел. 2-23-42 телеграф СВЕТ, телетайп АТ 848014

Источник



Статьи — своими руками

rspic2

Гидробурение с прямой промывкой — метод бурения скважин с подачей бурового раствора по штангам и выхода его через заколонное пространство. Существует так же обратная промывка.

Заказчик должен понимать язык буровика, чтобы правильно оценивать ситуацию во время процесса или читая статьи на строительных форумах.

Буровая терминология

Вращатель для малогабаритной буровой установки

Двигатель для МГБУ — что выбрать?

Вертлюг

Правильный выбор мотор-редуктора для малогабаритной буровой установки — залог успешного бурения скважин на воду. Прежде чем приобретать тот или иной вращатель, нужно определиться с методом бурения, а также применяемым буровым инструментом. От этого зависит какая нужна будет мощность (крутящий момент) и какие потребуются обороты на валу вращателя.

Кроме этого:  Custom Resolution Utility CRU 1 4 1

К примеру, характеристики установки разведывательного бурения УРБ 2А2 на базе ЗИЛ-130 которая позволяет бурить любые скважины на воду следующие — 20-300 об/минуту на вращателе и крутящий момент 3500 н.м. для бурения сухим способом — шнеками D135 на глубину 30-40 метров необходим крутящий момент 2500-3500 Н.м. и обороты около 100 об/мин. выдать такие характеристики можно только с помощью привода в виде автотракторного палубного дизеля мощностью 50-80 Квт. поэтому бурение шнеками и малогабаритная буровая установка малосовместимы.

Чаще всего бурение на МГБУ выполняется методом прямой промывки, т.е. подачи бурового раствора к рабочему инструменту — шарошечному долоту или пикобуру. Для такого метода бурения нужна гораздо меньшая мощность так как инструмент работает только на забое, пятно контакта а следовательно и усилия невелики, а вынос породы происходит за счет работы бурового насоса. Крутящий момент необходимый для такого метода составляет примерно 250-500 Нм, такой момент можно получить с простого электрического мотор-редуктора мощностью 2-3 кВт.

Теоретически можно конечно увеличить мощность до 6-7 квт но тогда необходимо менять конструкцию каркаса установки, делать делать его в виде стрелы или П-образным с раскосами жесткости. Обороты вращателя для работы на работы на малогабаритных установках как правило находятся в диапазоне 50-90 об/минуту. Это связано с тем что шаткость конструкции и малая точность изготовления вращающихся деталей на больших оборотах может вызвать сильную вибрацию и биение колонны буровых штанг и обрыв соединений. Для бурения мягких пород до 4-й категории буримости (глины, супеси, пески) таких оборотов и крутящего момента вполне достаточно.

Естественно что разработкой мотор-редукторов именно для малогабаритных установок никто специально не занимался. Чаще всего просто применяют стандартные двигатели от агрегатов используемых в сельском хозяйстве и промышленности. Три основных редуктора которые устанавливают на МГБУ это редуктор ТСН 00.76 от привода наклонного транспортера навозоуборочного комплекса, или общепромышленные редуктора 3МП-40 или 3МП-50. приводом для этих редукторов является фланцевый асинхронный электродвигатель трехфазного тока мощностью 2.2 кВт и выдающий 1500 оборотов в минуту.

1. Редуктор ТСН 00.76

Редуктор ТСН

Этот мотор-редуктор в просторечии именуемый «навозник» является самым оптимальным и популярным вращателем для малогабаритных буровых установок. Его преимущества — надежность и простота конструкции, легкодоступность (продается в любом крупном агромаше) и ремонтопригодность, запчасти есть в том же агромаше почти всегда в наличии. Минусом является большой вес (95 кг), хотя иногда это является преимуществом — обеспечивается дополнительное давление на буровой инструмент и сравнительно малое количество оборотов на валу — 56 об/минуту.

2. Редукторы 3МП-40 и 3МП-50

3MP40

Редукторы 3МП-40 и 3МП-50 являются близнецами, их разница только в крутящем моменте на валу. Они выдают порядка 80 об/минуту, но их конструкция более сложна чем у ТСН, это планетарные редуктора с сателитными шестернями как в мостах автомобилей. Они выпускаются в двух видах — для горизонтальной схемы установки — на лапах и для вертикальной с фланцевым соединением. Данные редуктора весят немного меньше чем ТСН и лучше подходят для установки на переносную МГБУ. Но как правило в большинстве фирм торгующих промышленным оборудованием такой редуктор и запчасти к нему заказная позиция со сроком поставки около месяца.

Источник

Мощность двигателей, расходуемая на бурение

Мощность двигателя (в кВт) в процессе вращательного бурения геологоразведочных скважин расходует на:

  • холостое вращение бурильной колонны Nх.в;
  • разрушение горной породы на забое скважины Nзаб;
  • преодоление сопротивлений, возникающих при трении гребней полуволны вращающейся колонны о стенки скважины при передаче осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент Nдоп,

Мощность на холостое вращение определяется в зависимости от большого числа факторов — глубины, диаметра и профиля скважины, параметров режима бурения, состояния пород и вида промывочной жидкости. Вследствие этого для практических расчетов можно воспользоваться экспериментальными формулами:

для вертикальных скважин с углом наклона до 75°

где к1 — коэффициент, учитывающий тип соединения бурильных труб (для ниппельного соединения k1=1; для муфтово-замкового — k1=1,3); k2 — коэффициент, учитывающий вид промывочной жидкости и применение антивибрационной смазки (при промывке глинистым раствором k2=1,1÷1,3; при промывке водой k2=1; при использовании антивибрационной смазки или эмульсионного раствора k3=0,4÷0,6); k3 — коэффициент, учитывающий характер стенок скважины (для нормального разреза k3=1; в сложных геологических условиях k2=1,5÷2); k4 — коэффициент, учитывающий материал бурильных труб (для СБТ k4=1; для ЛБТ k4=0,75); δ=(D-d)/2 — зазор между стенками скважины и бурильными трубами, м, где D — диаметр скважины, м id — диаметр бурильных труб, м; q — масса 1 м бурильных труб, кг/м; n -частота вращения снаряда, с -1 ; L — глубина скважины, м; cosβ- косинус угла наклона скважины;

для высоких частот ращения бурильной колонны при n>n0

для низких частот вращения бурильной колонны при n>n0

где kc — коэффициент, учитывающий влияние смазки и промывочной жидкости, обладающей смазочными свойствами, kc= 1,0 при полном покрытии колонны смазкой типа КАВС в сочетании с промывкой скважины технической водой, kc=1,5 при отсутствии смазки; n=0,32·10 3 ·d 2 /δ — граница раздела зон частот вращения бурильной колонны.

Для определения мощности, необходимой для холостого вращения стальной бурильной колонны при бурении скважин с зенитным углом θ≤5° буровыми установками роторного типа используется полуэмпирическая формула, предложенная А.Е.Сарояном:

где D — диаметр скважины, м; γж — удельный вес промывочной жидкости, Н/м3; n (в мин -1 ).

Для труб из легких сплавов Nх.в снижается пропорционально уменьшению удельного веса материала труб.

Мощность на разрушение породы при бурении зависит от типа породоразрушающего инструмента и параметров режима бурения.

При бурении твердосплавными коронками затраты мощности (кВт) на забое определяются по формуле

где Р — осевая нагрузка, даН; n — частота вращения коронки, мин-1; Dср.k -средний диаметр коронки, м.

D1k и D2k — наружный и внутренний диаметр коронки, м; μ — коэффициент трения резцов коронки о породу забоя.

Коэффициент трения резцов о породу зависит от многих факторов и является величиной приближенной. Его значения зависят от параметров режима бурения, состава очистного агента, проходимых пород и ряда других факторов.

Источник

Разновидности буровых установок для бурения водных скважин

Чтобы приобретенное оборудование не лежало мертвым грузом на складе, перед приобретением необходимо определиться с обязанностями, которые должна будет выполнять буровая установка. По типу работ, которые могут выполнять установки, они делятся на:

  • Эксплуатационные.
  • Разведывательные.
  • Технические.

Эксплуатационные чаще всего применяются в научных целях – для уточнения данных о геологии какой-либо территории. Разведывательные используются в тех случаях, когда необходимо под слоем грунта обнаружить полезные ископаемые. В таком случае, купить буровой станок понадобиться фирме, занимающейся разработкой полезных ископаемых.

Станки технического назначения применяются при строительных работах. Это оборудование используется для создания отверстий в земле под вертикальные сваи, для бурения горизонтальных шахт, создания условий для закладки фундамента.

Виды двигателей

После того, как вы определились с видом исполняемых работ, перед тем как купить буровые установки, вам необходимо определится с типом привода. Различают установки со следующими типами моторов:

  1. Электрические. Главным образом применяются для создания водяных скважин.
  2. Электрогидравлические. Подобная аппаратура используется чаще всего на строительных объектах, при разработке полезных ископаемых. Отличительной особенностью является способность к бурению твердых пород.
  3. Дизель-электрические. Особенностью агрегатов является то, что все элементы конструкции являются независимыми, благодаря чему системы подобного рода славятся высокой надежностью. Могут применяться для любого типа работ.
  4. Дизельные. Подобные агрегаты являются довольно компактными и мобильными, что позволяет их использовать в труднодоступных местах, а также вдали от цивилизации. Но технические характеристики буровых установок подобного рода не дают применять их для бурения скважин в твердых грунтах.

Способ транспортировки

Прежде чем купить буровой станок, необходимо задуматься над тем, где он будет работать, и как он будет туда доставляться. Так, существует три основных типа бурового оборудования, которое подразделяется по типу монтажа и перемещения:

  • Самоходные устройства. Такая буровая установка монтируется на тяжеловесный транспорт и может без труда доставляться к месту проведения работ. Минусом является маленький потенциал бурения, поэтому используются они, обычно, для создания водяных скважин.
  • Мобильные агрегаты нашли более широкое применение, особенно в строительстве. Они имеют перевозимую базу, благодаря которой конструкция чувствует себя устойчиво.
  • Стационарные системы снабжены элементами конструкций, и собираются непосредственно на месте проведения работ.

Влияние цены

Неизменным фактором, который тоже оказывает значительное влияние, является цена на буровой станок. Она зависит от нескольких показателей – от типа двигателя, технических характеристик, способу монтажа, сфере применения, страны и фирмы производителя. Но стоит сказать, что ориентироваться на стоимость необходимо в самую последнюю очередь и выбирать аппаратуру по необходимым для работы параметрам.

Технические характеристики

Технические характеристики буровой установки СО 2 представлены в таблице:

Характеристики Показатели
Диаметр бурения скважины (максимум) 600 мм
Максимальная глубина скважины 30 м
Скорость бурения в мягких грунтах 9 м/ч
Частота вращения инструмента для бурения 43 об/мин
Диаметр уширенной полости (максимум) 1600 мм
Мощность электрического двигателя 55 кВт
Тип электропривода двигателя 4АМРУ250М6
Напряжение электрического оборудования 138 В
Полная длина установки 11 000 мм
Ширина установки 3 200 мм
Высота установки 23 000 мм
Масса базовой машины 36 200-38 300 кг
Масса навесного оборудования 15 000 кг
Способ проходки скважины шнековый или ковшовый с буром (в обводненных грунтах)

Характеристики буровых установок

Назначение, характеристики и классификация буровых установок.

На нефть и газ, и способы их монтажа.

1) Назначение, характеристики и классификация буровых установок.

2) Состав буровой установки и основные параметры.

3) Выбор класса и модели буровой установки.

Для выполнения операций технологии вращательного бурения требуются различные по функциональным назначениям машины, механизмы и оборудование.

Буровым комплексом, называется набор необходимых для бурения скважин машин, механизмов и оборудования, имеющих взаимосвязанные эксплуатационные функции и технические параметры

Центральным звеном бурового комплекса является буровая установка.

Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Наиболее сложную группу наземного оборудования составляют буровые установки, которые подразделяются:

I. По назначению БУна три основные категории:

1) Установки для бурения эксплуатационных и глубоких разведочных скважин

2) Установки для бурения структурных и поисковых скважин

3) Вспомогательные установки для испытания, освоения и капитального ремонта скважин

Основные параметры буровых установок определяются конструкцией скважины.

Общие данные, характеризующие установки различных категорий.Таблица 1.

Параметры Категория (назначение) установки
I (для эксплуатаци- онного и глубо-кого разведочно-го бурения) II (для структур-ного и поиско-вого бурения)
Номинальная грузоподъёмность на крюке, т 50 — 250 1 — 50
Мощность привода, квт 500 — 2400 15 — 360
Суммарная гидравлическая мощность насосной группы, квт 250 – 2400 2 — 350
Высота вышки, м 40 – 54 3 — 37
Диаметр бурильных труб, мм 89 – 168 50 – 89
Диаметр долота, мм 145 — 705 76 -161
Глубина бурения скважины, м 1600 — 8000 25 — 3000

Как видно из таблице, установки I категории отличаются от установок II категории большей грузоподъемностью на крюке, большей мощностью подъёмной и насосной группы, более высокими вышками и являются более громоздкими и тяжелыми. Поэтому они почти во всех своих типоразмерах монтируются на металлических основаниях и транспортируются либо крупными блоками, установленных на подкатных гусеничных или шиннопневматических тележках с помощью тяжеловозов и трактаров-тягачей, либо в виде агрегатов с помощью универсальных транспортных средств (сухопутных, водных и воздушных): грузовых автомобилей, прицепов большой грузоподъемности, тракторов, тележек, вертолетов и др.

УстановкаII категории, предназначенные для бурения геофизических, структурных и поисковых скважин, имеющих сравнительно меньшие глубины и диаметры, более компактные по габаритам и легкие по весу, что позволяет некоторые из них монтировать непосредственно на тракторах, грузовых автомобилях, на колесных или гусеничных прицепах.

  • Назначение буровой установки
  • Грузоподъемность/глубина бурения
  • Тип привода
  • Способ бурения
  • Тип шасси (для самоходных установок)

Модификации

Для того, чтобы приспособить буровую установку 3д к различным погодным условиям и для выполнения различных видов работ, было разработано несколько модификаций: 3Д-76 и 3Д-86.

Буровые установки, которые поставлял «УРАЛМАШ» имели различное предназначение.

В отличие от базовой модели, ЗД-76 предназначалась для использования в экстремальных погодных условиях с минусовыми температурами.

Остальные же модификации использовались в более умеренном климате, были предназначены для морского бурения, либо направлялись на экспорт. Фото буровой установи 3Д-76

Технические характеристики модели 3д-76- в таблице:

Характеристики Показатели
Глубина бурения 3600 м
Нагрузка на крюк 2250 кН
Скорость подъема элеватора 1,58 м/с
Скорость при раскачивании колон 0,19 м/с
Мощность привода на валу элеватора 710 кВт

Отличается от предыдущей большей глубиной бурения и максимальной нагрузкой на крюк. Также отличается мощностью механизма подъёма.

Буровая установка 3Д-86

В таблице представлены технические характеристики буровой установки 3Д-86:

Источник

Двигатели внутреннего сгорания буровых установок

Двигатели внутреннего сгорания подразделяются на поршневые (дизельные — с воспламенением рабочей смеси от её сжатия) и карбюраторные — бензиновые (с искровым воспламенением рабочей смеси).

В геологоразведочных организациях эти двигатели находят применение для привода буровых установок и станков , в том числе самоходных, стационарных и передвижных, электроагрегатов и компрессоров.

Наибольшее распространение получили дизельные двигатели как наиболее экономичные в эксплуатации и ремонте, обладающие большой гибкостью рабочего процесса, надёжностью и универсальностью.

Для привода лёгких блочных передвижных гидрофицированных буровых установок нового поколения (типа УПБ-50Б, УПБ-100Б) применены разработанные отечественной промышленностью малогабаритные дизели ТМЗ-450Д/90 мощностью 8 кВт и В24 — 8,2/7,8 мощностью 8,8 кВт.

На самоходных буровых установках в подавляющем большинстве привод осуществляется от двигателей автомобиля или трактора (УКБ-3СТ-Э, УКБ-4С, ЛБУ-50, УРБ-2А-2, УШ-2Т и др.), но в ряде случаев используется и автономный двигатель внутреннего сгорания: дизель Д-65 ПС мощностью 45,6 кВт на установках типа ПБУ-1 и ПБУ-2, дизель Д-144 мощностью 46 кВт на установке МЛТБ, дизель 12ч 8,5/11 мощностью 12 кВт на установке УБР-2М.

Для привода электроагрегатов и компрессоров на геологоразведочных работах отрасли находят применение дизельные двигатели широкой номенклатуры, в том числе 42 10,5/13 мощностью 20 кВт, ЯАЗ-М2046 мощностью 44,1 кВт, дизель А-41Б мощностью 69 кВт, ЯМЗ-238М2 мощностью 100 кВт и другие.

Типовое устройство дизельного двигателя, регулировки и уход за ними приводятся на примере дизеля ЯАЗ-М204, общий вид которого приведён на рис. 108.

Рис. 108. Общий вид (справа и слева) дизеля.

Если смотреть на двигатель со стороны маховика, то справа на нём установлены топливный насос 3.6 с регулятором 7, фильтры грубой 8 и тонкой 3 очистки топлива, пусковой двигатель 1 с редуктором 9 и глушителем 4, форсунки 5, впускная труба 2 основного двигателя, управление декомпрессионным механизмом. Слева размещаются выпускная труба 1, маслозаливная горловина 2, счётчик моточасов 7, привод водяного насоса и вентилятора, декомпрессионный механизм, фильтры грубой 3 и тонкой 4 очистки масла, маслоуказатель 5. Спереди двигателя установлены водяной насос и вентилятор, генератор, передняя опора двигателя, картер шестерен распределения, а сзади — воздухоочиститель и главная муфта сцепления.

Источник